区块链2.0(第2版)
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区块链2.0(第2版)

谭磊 (作者) 

  • 书  号:978-7-121-35282-9
  • 出版日期:2018-11-12
  • 页  数:332
  • 开  本:16(170*240)
  • 出版状态:上市销售
  • 维护人:张春雨
纸质版 ¥79.00

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当人们谈论“区块链”的时候,上下文往往是“比特币”或者其他某种虚拟货币。而实际上区块链的应用远不止于此。本书不仅会为读者解释什么是区块链,更重要的是介绍区块链技术作为一项新兴的技术,它所具备的优势和独特性,介绍如何在金融行业和其他行业中实现区块链的应用,以及过去几年中技术的发展情况。相对于第一版,本书内容做了大量更新。
本书通俗地讲解区块链技术的原理,展望其趋势,并给出了不少真实案例。对相关决策者、从业者、学术研究者及普罗大众而言,都是极具新意与实用价值的参考资料。
√ 不想错过风口猪 快速翻开这本书
√ 核心技术|新鲜洞察|落地导航|真实案例,应有尽有
√ 行业应用大全:金融|共享经济|物联网|医疗健康|知识产权……
√ 拨乱反正,去伪存真,凝聚链圈智慧,会诊前沿动向,描绘未来趋势
再版总序
作为谭磊同学的导师,他要再版《区块链2.0》的事情我一直是知道的。这
是他写的第8 本书了,我由衷地替他感到高兴,甚至作为导师,还有一点小小
的骄傲。
这些年他一直保持这样的习惯:整理积累下来的研究经验和探索总结,持
续地著书立说,并愿意与人分享和交流,而不是仅仅局限于眼前的一亩三分地。
这种坚持对他本人和他所在行业而言,都是难能可贵的。
他一直告诉我,区块链是继互联网之后最值得关注的技术革新,会给中国
带来更多的机会。
我从20 世纪的1978 年调入上海交通大学从事计算机研究和教学工作,到
今年已经走过了40 年,有幸见证了中国计算机行业这么多年的起起落落。在我
带过的近200 名硕士和博士中,谭磊同学是非常与众不同的。
早年在复旦时,他就表现出对前沿技术的敏锐观察。但是要做到有理有据,
并进一步论证自己的猜测,是需要付出大量脑力和体力劳动的,而谭磊同学总
是乐在其中。那时候计算机科学研究的条件还不如今天这般优渥,设备不仅笨
重,运算速度也远不及如今。谭磊同学总是带着书和笔记到实验室,一边疯狂
地写代码,一边耐心地等待运算结果。而在等待的过程中他也不会闲着,会把
带去的笔记或者书,再拿出来细细研读。
随后谭磊去了美国杜克大学,继续在计算机方向深造,一直在互联网及数
据分析领域持续不断地努力深耕,他在美国微软总部,待了整整13 年。在中国
和美国的生活及工作经历帮助谭磊同学建立了自己的方法论,使他能够在极短
的时间内找到最新、最有潜力的学术研究方向。
区块链能否改变世界,我目前还不好下定论,但区块链所代表的分布式方
向是值得期待的。我于20 世纪70 年代末,在国内首先倡导研究分布式计算机
处理系统,这也是区块链技术中最重要的组成部分。我坚信区块链技术有无比
优越之处:去中心化、可追溯和去信用化。这些特点将使区块链技术在许多应
用领域展现出光辉的前景。
比特币作为一个实验项目,在过去几年的时间里,已经证明了分布式的优
势,而后的以太坊和各类公链项目也一样,但目前它们依然有许多问题需要解
决。这些问题就是留给像谭磊同学这样既精通计算机技术又充分理解商业的人
的。
再版的《区块链2.0》是我目前看到的市面上区块链相关书籍中较为深入浅
出的一本。谭磊同学将原理和技术一一拆解,替换成普通人能够理解的语言和
场景,再结合自己的行业经验与认知,娓娓道来。所以,无论读者是否钻研技
术,都能够在本书中获得海量的有效信息,并对自己所在行业该如何发挥这项
技术的优势有新的认识。
回想起我在上海交通大学参与建立第一个计算机硬件实验室时,曾被委任
为实验室主任,最初实验室空空如也,既无经费又无设备、器材,还缺少人员,
甚至连知道计算机硬件是什么的学生都非常少见。40 年过去了,不仅上海交大,
全国的计算机实验室一个接一个建立起来,中国的计算机行业突飞猛进,尤其
是近几年大数据、云计算和人工智能技术相继爆发,让世界看到中国的技术实
力。而面对接下来的这一次区块链浪潮,希望国内的政府部门、数以百万计的
开发者和手中握有真金白银的投资机构,能够共同努力,实现中国科技和中国
制造的弯道超车。
是为序。
白英彩
上海交通大学计算机系教授、博士生导师

再版作者序
还是《区块链2.0》
转眼间,《区块链2.0》出版到今年已经是第三年了,按照“币圈一天,人
间一年”的说法,也就是在人间已近千年了。
在过去的三年中,区块链技术本身也有了不少创新和发展,比如各种公链
和五花八门的DApp,同时区块链圈发生了很多很有意思的事,甚至这个领域
的社群玩法都是与众不同的,比如2018 年春节期间的“三点钟”社群以及后面
的“499 区块链小姐姐”群。所以《区块链2.0》也确实到了可以改版的时候了。
关于书名,笔者和侠少编辑讨论过是否改成《区块链3.0》或者《区块链
2.1》。不过事实上,因为真实的区块链应用依然不算多,而鼓吹“区块链3.0”
的不少项目其实也都并没有达到能够大规模应用的阶段,现有的各种区块链
开源平台在系统性能、吞吐量、模块标准化和规范化、对应用的灵活支持、
监管和法律认可、安全和隐私保护等方面都需要改善,最后决定还是维持原
名吧。
从2016 年开始,特别是到了2017 年的下半年,“区块链”这个词成为最时
髦的技术词,也确实出现了《区块链2.0》(第1 版)中提到的状况,中关村创
业咖啡馆中的小伙伴们集体向右转,都说“我也是做区块链的”,无数人突然间
成为区块链“专家”。而真实的情况是,在海量的项目中,有一类只是扣了“区
块链”的帽子,和区块链技术本身并没有任何关系;还有一类项目虽然用到了
区块链技术,而实际上区块链技术并不是项目的“刚需”,属于“为作新词强说
链”。
当然,好的项目也不少,我们在中国、美国硅谷和新加坡都接触到了一些
很优秀的区块链团队,也参与了不少项目。有意思的是,3 年前在《区块链2.0》
这本书中对于区块链技术和应用发展的预测,基本上还是正确的。
任何的新兴市场都是鱼龙混杂的,早期的互联网、Web 2.0 和移动互联网
领域都是这么过来的。只不过这一次的新技术和钱离得比较近,让很多普通投
资人对于各种新晋的区块链科技公司有了一亲芳泽的机会,也确实有很多人在
这次的区块链大潮中完成了人生的“小目标”。
桌面互联网和移动互联网20 多年的光辉好景已经到了夕阳期,科技的进步
将我们带入物物互联的新世界,而这个全新的智能世界,将由数据和算法驱动。
金融科技是商业社会变革的基础力量,区块链技术的去中心化思想从理论体系
上看已逐渐成熟,接下来就是在商业场景中的应用了。
我们认为,区块链技术是一项创新的技术,不过这项技术能够做的应用是
有限的。要把区块链技术的力量真正发挥出来,是需要把它和人工智能、物联
网、大数据技术结合起来的。如同读者在本书的案例中会读到的,区块链技术
确实可以应用到各行各业中,不过它很可能只是在系统底层的某一个地方,终
端用户并不一定能够或者需要感受到区块链的存在。
在过去的几年里,笔者在区块链的征途上结识了很多兄弟和好朋友:和
Ramble 同学一起在硅谷成立了NABA(北美区块链协会);和张宇焱同学在全
球区块链供应链大会上成立了S League 和S Labs(供应链区块链联盟);深度
参与了刘韧同学在新加坡成立的BCF(新加坡区块链技术协会);和Roy Li 一
起在新加坡成立了Brink Asset(边缘资本);和林细荣、曾剑伟、李斌同学一起
成立了基于iTechClub(互联网技术精英俱乐部)的iTechBlack 孵化器以及ITB
Capital;与赵页洲同学一起成立了BDB 基金会;与Leo 一起成立了SCF 基金
会;与“锌财经”的潘越飞、李晓波和PA Capital 的papa 同学一起在杭州成立
了ChainClub(区块链俱乐部)。
这次《区块链2.0》的改版,接受了很多人的意见,改动的篇幅超过50%,
希望能得到读者的继续支持。从这本书的序就可以看到,很多好朋友都为笔者
提供了在区块链领域非常棒的想法和建议。按照侠少的说法,这本书的重磅序
言都是压力和动力啊。
感谢带笔者走入区块链之门的刘智聪同学,感谢帮忙校稿的“锌财经”的
冯启明同学,感谢王斗同学和区块链女侠的奇思妙想,感谢素素和Grace 同学
提出的建议,感谢王洁、汉凝、晓青和李想同学帮忙整理素材。而笔者在这一
路上还得到了很多人的帮助和启发,在此就不一一点名向大家致谢了。
May the force be with you!
谭磊(Raymond),“依然是技术大叔”

首版前言

区块链技术商业应用杂谈
亲爱的读者,感谢你在信息爆炸的今天,从众多可选的讲述区块链的书籍
中选择了本书。希望这本书能够帮助你真正了解:什么是区块链技术,这项技
术能够帮你做些什么,以及区块链技术的最佳实践可能应该是什么样的。
这个世界唯一不变的就是变化,互联网的变化本身就很大,而本书讲述的
区块链技术又是互联网领域中的一个新兴技术,变化必然非常快。在我们写作
的时候提到的理念和方法,很有可能到校稿和出版时就会发生较大的变化。如
有疏漏之处,还请见谅。
我们用陈刚在2016 年1 月18 日的一篇文章作为开篇。
区块链技术商业应用杂谈
陈刚(Jerry)
昨天晚上和“魔都”几位区块链技术研究领域的朋友一起把酒言欢,畅谈
区块链的当下及未来。几位朋友大多做过矿工,对比特币有很深的感情。笔者
当年也做过矿工,因为没有预测好电力因素,币没有挖出,倒是烧坏了服务器
和一些电器。
昨天大家共同的观点认为,挖矿不仅不利于环保,而且破坏生态。不知道
各位矿工朋友是否认可?
区块链研究领域的三个流派
当前区块链领域的研究者基本上可以分为三派。
第一个流派是技术派,大多在翻译国外区块链技术的文章里找到了自己的
定位。技术派的问题是其文章的阅读难度较大,笔者习惯性把技术派的语言定
位为“不说人话”。
第二个流派属于实践派。他们并非技术出身,可能因为在2012—2013 年开
始接触比特币,参与投资,获得了不错的收益,之后开始研究这个领域,从加
密货币的研究到区块链的研究。这个流派的同学已经针对特定的应用场景创业,
公司账上的钱不敢多花,对行业前景踌躇满志又小心翼翼。创业的感受是既兴
奋又孤独。
第三个流派属于趋势派。趋势派又可以细分为两个派别:第一派是利用自
身的资源和行业定位,发动技术和商业应用场景的运动和尝试。比如风险投资
机构凯鹏华盈(KPCG),全球第一家应用区块链来奖励对项目有重大贡献的伙
伴及合伙人;再比如德勤,比较早就投入区块链在审计领域应用的研究,他们
刚刚在元旦之后和万向区块链实验室合作推出了应用场景黑马大赛,有来自世
界各地的二十几支队伍报名参赛;全球著名的风险投资机构软银启动了区块链
技术在项目投融资领域的商业应用。而趋势派里第二类人,在商业应用场景上
花更多的时间进行探索,弱化技术,他们更多的是洞察区块链的商业价值。笔
者属于这一类人。这一类人,说人话!
笔者曾经说过,2015 年是区块链理论的元年,技术的理论已经越来越成熟,
研究者之间大多可以达成共识,并经常展开讨论和互动,积极探讨技术的商业
应用。
区块链技术的爆发,预示着互联网信息技术的退幕
不过,有趣的现象出现了。在研究学者中也出现了一些流派,主要是北京
和上海两座城市的研究学者在理论体系见解上的差异。北京的有些研究学者将
量子力学和人工智能的重要原理和观点应用到区块链的理论研究中。上海的研
究学者,则不太认可这一类观点。笔者认为百家争鸣是行业的利好,只要逻辑
行得通,自圆其说即可。
毫无疑问,区块链的研究,需要诸多学科和行业融合的知识。这是当下在
知识认知领域最复杂的技术之一。它贯通的是数学、物理学、哲学、计算机学、
密码学、金融学、法学等诸多学科。其技术本身蕴含的价值是以上所有学科相
联通的升华。区块链技术的爆发,预示着互联网信息技术即将退幕。IT 的概念
也随之消失,一种叫 BT(Blockchain Technology)的概念可能会引领未来10
年的新浪潮。
笔者预测,只有基于BT 谈云计算和大数据才不是空谈。区块链技术可能
就是大数据领域的“无门之门”。
在去中心化的智能合约世界,新的信任体系完美存在于分布式算法里
在互联网的世界里,商业模式是价值载体,创新是根本,而在智能物联网
的新世界里,商业模式和创新不再重要。一切都服务于最根本的场景,一切都
围绕着应用。服务不是附带的需求,因为其本身就是服务。Blockchain as a
Service(BaaS,区块链即服务),就是这个观点。
桌面互联网和移动互联网时代带来的思维定势,将无法适应新技术的颠覆。
请记住,区块链不是互联网的产物,而是万物互联的存在基因,是一项肩负着
创造“完美世界”使命的技术。在去中心化的智能合约世界,新的信任体系完
美存在于分布式算法里。
笔者建议,每一家区块链技术应用公司的首席战略官最好邀请从事哲学研
究的人来担任。当然,你可能会问为什么不请精通算法的人来担任,笔者认为,
精于算法的人应该担任CEO,因为算法将贯穿应用的所有环节。
没有资本的驱动,任何新的概念可能都会胎死腹中
网络数据显示全球范围内区块链的投资金额在10 亿美元左右,但是大多数
是对于比特币创业公司的投资,对纯区块链技术的投资金额应该不会超过1 亿
美元,中国市场对于纯区块链技术的投资金额不会超过5000 万元。所以,投资
井喷只是时间的问题。
国内的金融机构设立的区块链实验室尚处于早期。肖风大侠领导的万向区
块链实验室有全球化的视野,以更大的格局促进区块链新经济的革命,令人尊
敬。很高兴,笔者在元旦前发布的关于区块链50 大场景应用的预测,得到越来
越多人的认可与支持,并且已经看到一些创业公司计划进军这些领域。
最近京沪两地的VC 及PE 圈1的朋友频繁在朋友圈问笔者关于区块链的投
资事宜。各家机构摩拳擦掌,蓄势待发。没有资本的驱动,任何新的概念可能
都会胎死腹中。比如2015 年风靡全球的工业4.0,如今几乎偃旗息鼓,“浪”了
一时,无法“浪”得一世。究其根本原因,还是资本对它不感兴趣。希望区块
链不要发生这样的悲剧。
2016 年区块链作为行业新宠已经势不可挡
圈内同学关注得比较多的是R3 公司的动静。笔者的观点是,R3 模式在中
国走不通,根本原因在于中国的金融环境不允许。所以,区块链创业,应该还
是一场草根革命,不出意外可能和2013 年爆发的互联网金融创业浪潮有点相
似。区块链的第一应用场景应该还是发生在金融行业,最有可能的还是在互联
网金融领域。笔者建议,如果想走得更稳健一点,那就讲区块链技术,少谈比
特币,少谈加密货币。就技术本身谈应用,更直接也更有力量。
至于未来公有链和私有链谁跑得更快、更远,不得而知。凡事先易后难,
总归没有错。大胆试错,拥抱未来,牺牲也光荣。
希望有越来越多的应用场景案例出现,从各种迹象来看,2016 年区块链作
为行业新宠已经是势不可挡了。笔者欣喜地看到越来越多的平台、机构、人员
参与到这场伟大的革命事业中。
《区块链》这部世纪大片,票房多少,还无法预测,但前景一定相当乐观。
路漫漫其修远兮,吾等将上下而求索。
比特币仅仅是区块链的开始,以太坊也只是目前最好的区块链技术而已,
区块链技术还有很长的路要走。
本书会介绍区块链的基本概念和原理,更重要的是会讲述一些区块链的实
际应用。作为读者,你并不需要有太多计算机或者密码学的背景。如果你对自
己所在的行业和领域比较了解,那么希望你在读完这本书之后能有所启发,在
你的领域中做出独特的区块链应用。
在本书中有不少案例,专注于执行细节的读者可能会提出疑问,说我们写
1 VC 即Venture Capital(风险投资),PE 即Private Equity(私募股权投资)。
得不够具体。不过事实上是这样的,区块链技术本身正在快速发展,各种开源
的代码每天都有更新,甚至会推倒重来。我们认为,在做基于区块链技术的真
正应用时,可以选择的方向有三个:其一是用类似以太坊的方式,基于比特币
区块链衍生出来的代码做二次开发;其二是借鉴区块链的思路,但是用全新的
代码来构建系统,比如在第8 章最后提到的OpenChain;其三是做整合,用已
开源的区块链代码为基础,来实现整个系统中需要保证数据安全性和可追溯性
的部分,而对于其他部分,可选的代码范围就比较广了,可以用原有的或者重
新构建的混合云或私有云的方式来实现。

目录

第1 章 从理想到现实,区块链的前世今生 ................................................... 1
1.1 区块链究竟是什么 ........................................................................... 9
1.2 比特币与中本聪 ............................................................................. 13
1.3 以太坊与智能合约 ......................................................................... 17
1.4 区块链的应用场景 ......................................................................... 22
1.5 区块链大事记 ................................................................................. 28
1.6 本书的内容 ..................................................................................... 33
第2 章 区块链技术解读 .............................................................................. 36
2.1 区块链的技术原理 ......................................................................... 38
2.2 区块链的技术组成 ......................................................................... 45
2.3 共识算法与数据库 ......................................................................... 55
2.4 扩容与分叉 ..................................................................................... 65
2.5 智能合约的技术实现 ..................................................................... 68
2.6 公有链、私有链和联盟链 ............................................................. 72
2.7 安全与隐私 ..................................................................................... 74
2.8 如何开始学习区块链 ..................................................................... 76
第3 章 区块链与通证经济 .......................................................................... 77
3.1 虚拟货币:比特币 ......................................................................... 78
3.2 比特币经济生态 ............................................................................. 89
3.3 通证经济与共识 ............................................................................. 95
3.4 区块链与安全 ................................................................................. 97
3.5 合规的重要性 ............................................................................... 100
第4 章 数据驱动、区块链与数据挖掘 ...................................................... 101
4.1 大数据时代 ................................................................................... 102
4.2 区块链系统上的数据 ................................................................... 106
4.3 区块链和大数据 ............................................................................ 118
4.4 BlockchainDB:区块链数据库 .................................................... 119
第5 章 传统金融的新机会 ........................................................................ 125
5.1 技术变革的机会 ........................................................................... 126
5.2 金融交易 ....................................................................................... 129
5.3 金融世界的信用和征信 ............................................................... 142
5.4 数字化资产管理 ........................................................................... 164
5.5 供应链及供应链金融 ................................................................... 171
第6 章 共享经济和区块链 ........................................................................ 179
6.1 共享经济 ....................................................................................... 179
6.2 租赁经济 ....................................................................................... 185
第7 章 区块链和物联网相辅相成 ............................................................. 189
7.1 物联网是什么 ............................................................................... 190
7.2 区块链和物联网的结合 ............................................................... 199
7.3 结合场景加快落地 ....................................................................... 202
第8 章 物联网行业的区块链应用 ................................................................ 205
8.1 “区块链 + 物联网”场景 .......................................................... 205
8.2 区块链和能源互联网 ............................................................. 209
8.3 “区块链 + 物联网”平台的标准 ............................................... 216
第9 章 医疗健康和区块链 ........................................................................ 220
9.1 区块链+医疗:以患者为中心 ................................................. 222
9.2 案例一:爱沙尼亚电子医疗系统的进化 ................................. 225
9.3 案例二:Gem 在医疗领域的尝试 .......................................... 227
9.4 案例三:美迪乐双区块链的电子健康档案生态系统 ............... 229
第10 章 知识产权与保护 .......................................................................... 233
10.1 案例一:域名服务 .................................................................. 235
10.2 案例二:Bernstein——IP 所有权区块链 ................................ 237
10.3 案例三:Mediachain——基于图像版权的区块链 ................... 239
10.4 案例四:FFS——原生内容的版权系统 ................................... 241
第11 章 分布式思维的影响 ...................................................................... 244
11.1 对于VC、PE 及组织机构的影响 ............................................. 245
11.2 OpenChain:区块链技术思想应用的典型案例 ....................... 251
11.3 超级账本 ................................................................................. 251
第12 章 区块链的未来 ............................................................................. 259
12.1 其他意见领袖的观点 ................................................................. 260
12.2 区块链技术的价值体现 ............................................................. 266
12.3 区块链和人工智能 ..................................................................... 267
12.4 量子通信 ................................................................................... 270
12.5 区块链的展望和挑战 ................................................................. 271
附录A 参考文献 ....................................................................................... 276
附录B 专业词汇表.................................................................................... 279
附录C 参考网站一览 ................................................................................ 283
书评 ............................................................................................................. 286

读者评论

图书类别